人教版物理必修一精品练习：3深入探究加速度与力、质量的关系+版含解析

1、课程信息高中物理深入探究加速度与力、质量的关系【盾选好做高效演练】（答题时间：2020分钟）1 .在利用打点计时器和小车来做探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是（）A.平衡摩擦力时，应将祛码盘及盘内祛码通过定滑轮系在小车上B.连接祛码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车2 .（三明模拟）用如图甲所示的装置做验证牛顿第二定律”的实验时，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线I,乙同学画出的a-图象为下图中的直线n。直线I、n在纵轴或横轴上的截距较大，明显超

2、出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况的四种解释，其中可能正确的是（）实验前甲同学没有平衡摩擦力甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了实验前乙同学没有平衡摩擦力乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了3.（江苏高考）探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小军MiWB出竹改图乙（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的祛码都放在小车上。挂上祛码盘，然后

3、每次从小车上取一个祛码添加到祛码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与祛码盘中祛码总重力A.B.C.D.图里图即F的实验数据如下表：（3）根据提供的实验数据作出的aF的图线不通过原点，请说明主要原因。4 .如下图所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m,小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。野打点一时器理国U沙桶L（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打点的纸带中计算得出。多次改变合

4、外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变。以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出aF图象，图象是一条过原点的直线。a一F图象斜率的物理意义是。你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：。（填管理”或不合理”）本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？答：（填是或否兀理由是。（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系。本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以的倒数为横轴。5 .某学习小组的

5、同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据,算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如下图所示（长度单位：打点选出的计数点（两计数点间还有4个打点未标出）。祛码盘中祛码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度2a(ms)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在下图中作出其中第3组数据还未cm）,图中各点为每5个S2 2、求出与不同m相对应的加速度a;血* *6.03-*6.03-* 1(102r1(102r15m如舞一倬面而实验次数123456小车质里(g)200300400

6、500600700小车加速度(m/s)2.001.330.790.670.40小车质量的倒数(kg)5.003.332.502.001.671.00(1)请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位小数)(2)请在下图中建立合适的坐标，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的图线。a脸组坦迪因想由加好加热力。露或抬口篮iiiBiiiiiviiaiRaiaiiiBiiiiiviiaiRaiamamaIVIIHFHr.Hr.an.an此谢理迪klllhlklllhld d诩HHHH谕和捌瑞上端如flfl1 1.0203.04.05.06.07.03.09.0.0203

7、.04.05.06.07.03.09.0(3)由图象得出的结论是:6.下图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。(1)完成下列实验步骤中的填空平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点；按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入祛码；打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中祛码的质量m;按住小车，改变小车中祛码的质量，重复步骤；在每条

8、纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距sOJOOJO打点计时器刖丰击三王非二陆有印抠区)!0 !_!木板复写纸纸带小东电源以祛码的质量m为横坐标，1为纵坐标，在坐标纸上作出1-m关系图线。若加速aa、，一，一_,1,、，一一度与小车和祛码的总质量成反比，则,与m应成关系(填线性”或非线性”)。a(2)完成下列填空本实验中，为了保证在改变小车中祛码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是。sS2 2和S3,3,则a可用Si i、S3 3和AtAt表本为a=1 11 1n ni|iii|ii1 11 1|in|in1 1|in|in1 1

9、iiii11111 1infinfpipiiijiijinin1 1phph1 111111 11 1T|T|：m下图为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为。设纸带上三个相邻计数点的间距为S3=O下图为用米尺测量某一纸带上的mm,由此求得加速度的大小产的士s1 1、S3的情况，由图可读出S1=1=2 2a=m/s。TTTTJTTTTTTTTJTTTT1. BCD解析：本题考查实验过程中应注意的事项，选项A中平衡摩擦力时，不能将祛码盘及盘内祛码(或小桶)通过细绳系在小车上，A错；选项B、C、D符合正确的操作方法.2. B

10、C解析：图线I与纵轴的截距表示当小车收到的拉力为0时也有加速度，即可能是乙同学实验前平衡摩擦力过头，把长木板的末端抬得太高了，导致小车在无拉力的情况下由重力的沿斜面的分力产生了加速度；图线n与横轴的截距表示当拉力达到一定数值的时候，小车的加速度仍为0,即可能是甲同学在实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。3. (1)0.16(2)见解析(3)忘记加祛码盘的重力解析：(1)由题意可知，计数间隔T=5To=o=0.1s,选取第一段为第二段位移进行计算。由Ax=aT2和Ax=0.16cm=1.6x103 3m,可得a=0.16m/s2。了加入祛码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的。14. (1)

11、一1合理否因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力Mm就等于mg(2)M+m解析：(1)将车内的沙子转移到桶中，就保证了M+m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，a=-=mg,可见aF图象斜率的物理意义是一1一MmMmMm系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg,不必满足M?m这样的条件。(2)向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量M+m,实验的研究对象仍为整个系统，而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg,保证了合外力不变。故图象法处理数据时，应以M+m的倒数为横轴。5. (1)0.99(2)见解析图(3)在拉力一定时，物体的加速度与质量成反比(与质量的倒数成正比)解析

12、：(1)a的计算利用逐差法(XCD-XOA).(XDE-XAB)(XEF-XBC)_(XCDXDEXEF)-(XOA,XABXBC)可能是在计算F时忘记(2)描点绘图，如图所示。XOFOF-2XOCOC9T2 29T2 220.98-26.03z_z_22,222,29M012*10m/s=0.99m/s9T2 2+研m m，s s-2-2），一，1r（3）由图象知a，图象是一条直线，即在拉力一定时，物体的加速度与质量成反比。M6. （1）等间距线性（2）远小于小车和祛码的总质量（填远小于小车的质量”也可）S3424.2（答案范围在23.924.5之间均可）50. ：t47.3（答案范围在47

13、.047.6之间均可）1.16（答案范围在1.131.19之间均可）kk解析：（1）平衡小车阻力后，小车可做匀速直线运动，所以打出的点是等间距的；设小车质量为M,由于加速度与小车和祛码的总质量成反比，则有a=-（k为常数），Mm变形得1=M十，由于心M不变，故1与m为线性关系。akka（2）根据牛顿第二定律，对小吊盘和盘中物块：m0 0gF=F=mo oa,对小车：F=MaM1所以F F_ _mo og=mo ogMmm。y1M当m。？M时，F-mo og,所以要保证小车和车中祛码所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和mo o要远小于小车和车中祛码的总质量M。由运动学推论Sm-m-Sn

14、=n=（mn）aT2可彳#S3#S3s1=1=2aT2 2ZOOZOOJ.5QJ.5QLOO0.500.5001.0103.0405.06.07.08.09.0101.0103.0405.06.07.08.09.01/L -i-iA?A?g g本题中T=5At,所以a=S3S12;s32（5：t）50t从刻度尺可读出S1=36.6mm12.4mm=24.2mm,S3=120.0mm72.7mm=47.3mm（注意估读）代入上述公式，求得a=1.16m/S2。设小车质量为M,拉力为F,则有F=（M+m）a,1MmM11M-=E+m,由题可知k=,b=-故5=1,M=bF=o情感语录1.爱情合适就

15、好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2 .时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3 .女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4 .总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5 .最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6 .我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7 .会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8 .其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9 .女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10 .我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。其实你若真爱一个人，内心酸涩，反而会说不出话来12 .生命中有一些人与我们擦肩了，却来不及遇见；遇见了，却来不及相识；相识了，却来不及熟悉，却还要是再见13 .对自己好点，因为一辈子不长；对身边的人好点，因为下辈子不一定能遇见14 .世上总有